Agent Substrate brings high-density, scalable, trusted infrastructure to GKE

Agent Substrate 现已支持 GKE | Google Cloud 博客

容器与 Kubernetes

Agent Substrate 为 GKE 带来高密度、可扩展、可信的基础设施

2026 年 9 月 16 日

##### Alex Zakonov

工程副总裁

##### Tim Hockin

工程师

##### 今天立即体验 Gemini Enterprise

职场 AI 的入口

立即体验

今天，我们宣布 Agent Substrate 已在 Google Kubernetes Engine（GKE）上正式可用。Agent Substrate 是一个开源的、默认安全的代理执行运行时，专为运行数百万个沙箱而设计，其密度比标准容器运行时高出 10 倍。作为为自主代理时代量身打造的解决方案，Substrate 通过原生零信任内核和网络隔离技术，实现每秒超过 500 次挂起/恢复操作，恢复时间低于 500 毫秒。

Agent Substrate 作为开源解决方案提供，可在任何 Kubernetes 基础设施上运行，并针对 GKE 进行了优化。领先的 AI 团队已经在其基础上进行构建：开发 Hermes Agent 的 Nous Research 团队正在积极基于 Agent Substrate 进行开发。目前，Hermes 在 OpenRouter 的使用量方面，是全球排名第一的 AI 代理（涵盖生产力、编程、CLI 和个人代理领域）。

从本地部署到百万级代理规模

开发者目前可以本地运行 Antigravity、Claude Code、Codex、OpenClaw、Hermes 等工具，但这与运行数十万个并发、长期运行的代理存在本质区别——这些代理需要生成代码、与工具交互并驱动自动化执行，而现有架构往往难以应对这些挑战。

将代理平台从本地原型扩展到大规模运行，会彻底改变你的基础设施限制，包括：

• 不透明的信任边界：模型可以随时生成并运行任意代码。如果没有内核级隔离和动态网络控制，运行未经审查的代码可能导致主机逃逸、凭证窃取和数据外泄。

• 工具访问摩擦：代理需要完整的计算机环境来调用命令行工具、无头浏览器和文件系统工作区。安全地运行这些工具需要快速且简便的方案。

• 巨量突发需求：代理框架、基准测试和强化学习部署可能每分钟生成数千个沙箱。通用调度器难以应对这种负载波动，而反复解压容器镜像可能导致严重的磁盘争用。

• 空闲计算资源：自主代理在等待模型推理、工具响应或人工反馈时，大部分时间处于空闲状态。为闲置容器预留专用 CPU 和内存会造成宝贵资源的浪费。

专为代理设计的底层架构

当平台团队面临这些挑战时，他们往往陷入无法接受的权衡：牺牲控制和隔离，或应对虚拟机的高延迟和低效率。我们认为团队不应被迫做出这种选择。

Agent Substrate 通过将代理执行与机器管理解耦，避免了这种困境。基于云原生 Kubernetes 基础设施构建，Agent Substrate 提供了一个专为代理工作负载设计的新执行层。

从这里开始，执行层直接管理沙箱化代理环境的生命周期，包括：

• 默认安全：采用硬件隔离的 Cloud Hypervisor 微虚拟机或 gVisor 沠箱，配合出站代理强制执行细粒度网络策略，并在代理本身无法触及的范围注入凭证，从而防止凭证窃取。

• 亚秒级激活：通过预热的工作者节点按需激活代理，实现毫秒级分发，无需容器启动延迟。

• 高效性：空闲代理可在数百毫秒内被挂起并取消调度，释放计算资源。

• 开源且可移植：可在任意 Kubernetes 集群和任意计算环境中运行，兼容任何代理框架或工具链，包括 Claude Code、OpenClaw 和 Hermes。

核心架构原则

我们遵循四个核心架构原则来指导 Agent Substrate 如何解决这些挑战：

#### 1. 内核和网络层面的默认安全

AI 代理的核心功能是生成和运行不可信代码及终端命令。在共享服务器上运行此类代码会在共享内核或网络层面带来严重的逃逸和数据泄露风险。

Agent Substrate 默认对主机内核和网络层采取安全机制。团队可选择基于硬件隔离的 Cloud Hypervisor 微虚拟机（提供完整的 Linux 内核兼容性），或采用开销更低的 gVisor 沠沙箱。集成的网关组件管理所有出入站请求，实现细粒度且可扩展的网络访问控制。

#### 2. 为低延迟激活设计的控制平面和数据平面

为了优化隔离式长期运行代理工作负载的密度，需要专用的控制平面和数据平面来实现最低延迟以及最高的挂起/恢复操作速率。Agent Substrate 引入了专用控制平面，通过最小化延迟实现数据感知调度。同时，数据平面可在预热工作者节点上每秒处理数百次挂起/恢复操作，降低环境准备的开销。快照写入本地磁盘和 Google Cloud Storage 以实现持久化状态存储。在不到 500 毫秒的时间内，沙箱环境即可恢复到先前状态，并在再次空闲时立即重新挂起。

#### 3. 高密度且仅激活计算经济模型

代理大部分时间都在等待模型推理、工具响应或用户输入。为闲置容器保留物理 CPU 和 RAM 会占用昂贵且稀缺的资源，使大规模运行代理舰队变得不可持续。

Agent Substrate 可在代理暂停的瞬间释放资源。它将客户虚拟机状态快照到本地磁盘和云存储，释放 RAM 和 CPU 以运行其他代理，同时保持状态完整性。当下一次交互或工具调用到来时，Agent Substrate 可在毫秒级恢复快照会话。这种零空闲模型可在每台主机上容纳超过 1000 个休眠代理，计算密度较传统方案提升 10 倍。对于需要跨交互共享文件系统的负载，可选的 Filestore 代理卷控制器提供持久化 NFS 存储——相关内容将在下文详细说明。

#### 4. Kubernetes 作为基础：扩展性与可靠性

在标准虚拟机上构建自定义沙箱编排器会迫使团队维护繁琐的操作工具：节点恢复、自动扩展、多区域调度和网络策略。但将每个亚秒级工具调用路由通过标准 Kubernetes Pod 生命周期会为每个请求增加数秒延迟。

Agent Substrate 结合了这两种方法。高频的挂起-恢复操作通过专用数据平面直接在本地工作节点上运行。同时，Kubernetes 负责管理机器，处理节点自愈、舰队自动扩缩容和集群可靠性，并驱动工作节点 Pod 的生命周期。对于需要标准 Pod 语义的工作负载，现有的 Agent Sandbox 和内核隔离 Pod 等原语仍可并行使用。

针对 Google Cloud 基础设施优化

构建一个能够实现 100 万代理规模的代理平台，取决于拥有正确的底层计算和存储基础设施。GKE 上的 Agent Substrate 通过自定义 ComputeClasses 最大化机器可用性和灵活性，动态管理跨形状和家族的机器池，包括 Spot 和按需池。这包括对 Google Axion 的原生支持，这是我们基于 Arm 的定制处理器，与竞争云服务相比，为沙箱工作负载提供高达 30% 更优的价格性能。对于有状态工作区，GKE 上的 Agent Substrate 可选择集成 Filestore 代理卷，这是全新推出的解决方案，可在毫秒级时间内挂载和卸载 NFS 挂载，使代理几乎可以即时启动/恢复，同时支持原生的读写多（RWX）访问和符合 POSIX 的文件锁定，实现安全的多代理协作而无需写冲突。

在可扩展的基础设施上构建您的代理平台

在构建生产级代理应用时，您不应被迫在强安全性、低延迟和运营规模之间做出妥协。

Nous Research 构建了 Hermes，根据 OpenRouter 的数据，这是全球使用量最高的 AI 代理，同时在生产力、编码、个人和 CLI 代理方面也排名第一。Nous Research 是 Agent Substrate 的早期设计合作伙伴，评估了运行时如何处理代理工作负载引入的隔离和身份需求。

“我们构建 Hermes Enterprise 的目的是让客户能够部署到其现有基础设施中，同时处理每个代理的隔离和可扩展的访问控制。Agent Substrate 在平台层面上同时解决了这两个问题，同时保留了宝贵的计算资源。我们使用 Agent Substrate 的经验让我们确信，随着代理工作负载的增长，架构可以高效扩展。”——Nous Research 首席商务官 Hervé Bizira

通过将 Kubernetes 的机器弹性、自愈节点和声明式管理与专为内核隔离、仅活动计算和亚秒级执行构建的代理原生数据平面相结合，Agent Substrate 为工程团队提供了清晰的扩展路径。

Agent Substrate 是开源的，所有 GKE 客户均可用于非生产工作负载。生产环境的 GA 支持可通过白名单获得。要将其部署在您的 GKE 集群上，请参阅 Agent Substrate on GKE 文档。如需了解更多，请参阅 关于 Agent Substrate 或访问 开源仓库。

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